Uma célula solar pode carregar uma bateria da luz solar natural ou de iluminação artificial como uma lâmpada incandescente. Uma célula solar responde da mesma maneira a qualquer tipo de luz; você pode usar luz incandescente com uma célula solar para carregar uma bateria de relógio ou calculadora, desde que a luz seja brilhante o suficiente. A célula converte uma faixa de comprimentos de onda de luz em energia elétrica; tanto a luz solar quanto a incandescente contêm esses comprimentos de onda, então a célula solar carrega a bateria de ambas as fontes.

Vs Incandescentes. Solar Spectrum

Luzes incandescentes, o Sol e todas as outras fontes de luz produzem o que os cientistas chamam de "espectro" - uma extensão de comprimentos de onda de luz incluindo ondas infravermelhas longas, luz visível, ondas ultravioleta curtas e raios-X. Toda fonte possui um padrão espectral distinto; por exemplo, o Sol gera grandes quantidades de radiação ultravioleta, enquanto uma lâmpada incandescente produz muito pouco. Uma célula solar responde aos comprimentos de onda da luz de diferentes maneiras, convertendo alguns comprimentos de onda em eletricidade enquanto ignora os outros. A célula corresponde aproximadamente ao espectro do Sol; processa cores claras visíveis, mas não pode usar as ondas infravermelhas mais longas. Porque o espectro de uma luz incandescente está perto do Sol, uma célula solar não tem problema em funcionar com sua luz.

Energia da Luz

Além de suas qualidades espectrais, a energia solar em um dia de sol equivale a cerca de 1.000 watts por metro quadrado na superfície da Terra. No entanto, uma célula solar típica recebe apenas uma pequena fração disso, porque seu tamanho é de apenas alguns centímetros quadrados. Uma lâmpada incandescente padrão produz entre 40 e 100 watts no total e tem a maior parte da energia nos comprimentos de onda infravermelhos mais longos. Se você segurar uma célula solar a poucos centímetros de uma lâmpada, ela receberá uma quantidade de luz semelhante à do Sol; embora o Sol seja de longe mais poderoso, a distância próxima da lâmpada incandescente compensa sua saída menor.

Distância, Tempo e Tensão

A energia recebida por uma célula solar de uma lâmpada incandescente a luz diminui rapidamente com a distância. Quanto menos luz incidir sobre a célula solar, mais fraca será sua saída, de modo que levará mais tempo para carregar uma bateria. Se a tensão da célula for inferior a um valor limite mínimo, torna-se impossível carregar a bateria; Por exemplo, uma bateria de 12 volts precisa de 12,9 volts para carregá-la. Enquanto a luz brilha fortemente em uma célula solar, a tensão não deve ser um problema.

Eficiência

A célula solar funciona bem, seja a partir da luz do sol ou de uma lâmpada incandescente. No entanto, a eletricidade da lâmpada tem que vir de algum lugar, como uma usina movida a gás natural ou energia nuclear - que custa dinheiro. A luz do sol, por outro lado, é livre para a tomada. Embora a operação de uma célula solar em luz artificial funcione bem, faz mais sentido usar a luz solar.